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中薄板坯连铸二冷动态控制模型的研究

作　者: 李强生
导　师: 刘坤
学　校: 辽宁科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 连铸二次冷却动态控制虚拟拉速
分类号: TF777.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

作为连铸生产过程的一个重要工艺环节,二次冷却对铸坯质量有很大影响。二次冷却过强或过弱都会导致铸坯产生裂纹、偏析和鼓肚等缺陷,它对生产无缺陷铸坯具有举足轻重的作用。二次冷却控制方法分为静态控制和动态控制,其中动态控制能够很好适应拉速变化的连铸过程,通过合理调配二冷水可以保证铸坯表面温度始终被控制在允许的范围内。针对鞍钢中薄板坯连铸机,通过建立非稳态的铸坯凝固传热数学模型及动态跟踪程序,选用VisualBasic6.0高级语言成功开发了适用于中薄板坯连铸机的二冷动态控制模拟程序。针对浇铸中期可能出现的变拉速过程,利用程序对实际拉速控制模型在变拉速过程中的适用性进行了分析;同时对实际拉速控制模型与现有的四种虚拟拉速控制模型进行了对比,并确定一种最佳的虚拟拉速控制模型应用于浇铸初期、中期、末期的变拉速过程,模拟结果表明铸坯质量得到了极大的提高。本文最终开发的二冷动态控制模拟软件不仅能在静态控制下对静态水表进行在线分析与评价,且能够在不同动态控制模型下对不同行进过程中连铸坯的表面温度、中心温度、坯壳厚度及二冷喷淋段冷却水量进行在线计算和显示,软件界面十分友好。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-19
  1.1 连续铸钢工艺概况  9-12
    1.1.1 连续铸钢发展历史和现状  9
    1.1.2 我国连续铸钢技术发展  9-10
    1.1.3 板坯连铸技术  10-12
  1.2 连铸二冷配水控制技术的研究现状  12-17
    1.2.1 连铸二次冷却的重要性  12
    1.2.2 板坯连铸二次冷却冶金原则  12-13
    1.2.3 连铸二冷控制与优化技术现状  13-17
  1.3 研究背景与研究内容  17-19
    1.3.1 研究背景与意义  17
    1.3.2 研究内容  17-18
    1.3.3 课题创新  18-19
第二章板坯凝固传热模型与动态跟踪模型的建立  19-28
  2.1 一维凝固传热模型的建立  19-21
    2.1.1 模型基本假设  19-20
    2.1.2 传热方程及简化  20-21
  2.2 边界条件及初始条件  21-22
  2.3 物性参数的选择与处理  22-25
    2.3.1 钢的液、固相线温度  22
    2.3.2 钢的导热系数  22-23
    2.3.3 钢的比热容  23
    2.3.4 钢的密度  23
    2.3.5 固相率  23-24
    2.3.6 结晶器热流密度  24
    2.3.7 二次冷却换热条件  24
    2.3.8 其它模拟参数  24-25
  2.4 传热方程离散及计算方法  25-26
    2.4.1 传热方程离散  25-26
    2.4.2 离散方程的求解方法  26
  2.5 动态跟踪模型的建立  26-28
    2.5.1 铸坯动态跟踪原理  26-27
    2.5.2 铸坯动态跟踪传热模型流程图  27-28
第三章实际拉速控制模型在变拉速过程中的适用性分析  28-41
  3.1 拉速突然下降不同程度的影响  28-31
  3.2 突降至低拉速状态时停留时间的影响  31-34
  3.3 由低拉速状态开始拉速回升速度的影响  34-37
  3.4 不同拉速回升制度的影响  37-41
第四章虚拟拉速控制模型在连铸过程中应用的探索  41-62
  4.1 虚拟拉速的提出  41
  4.2 四种虚拟拉速模型的虚拟拉速计算方法  41-44
  4.3 四种虚拟拉速控制模型对比分析  44-51
  4.4 虚拟拉速控制模型在浇铸末期的应用  51-56
  4.5 虚拟拉速控制模型在浇铸初期的应用  56-62
第五章板坯动态控制模拟软件的开发  62-70
  5.1 运算结果输出与程序主界面  62-64
  5.2 软件输入界面参数设计  64-68
  5.3 附加功能  68-70
第六章结论  70-72
参考文献  72-77
致谢  77-78
攻读硕士学位期间发表论文  78

中薄板坯连铸二冷动态控制模型的研究

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